JPH063218Y2 - シリンダヘツドガスケツト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シリンダヘッドガスケットに関し、特に弾性
金属板からなり所要部にシール用のビードを形成したシ
リンダヘッドガスケットに関する。

〔従来の技術〕

最近、弾性を有する金属板に断面半円状又は段差状のビ
ードを形成し、このビードにより内燃機関のシリンダヘ
ッドとシリンダブロックとの接合面を効率よくシールす
る金属製シリンダヘッドガスケットが提案されている。

上記の型のシリンダヘッドガスケットにおいて、前記ビ
ードによるシール性を向上するため、従来、種々の工夫
がなされており、そのビードの構造として、第１２図に
示すようにガスケット基板の同一表面側に２つの断面半
円状のビード10,11を並列したもの（実開昭57-59952号
公報参照）や、第１３図に示すように、ガスケット基板
の反対表面側に２つの断面半円状のビード10,11を並列
し全体をＳ字形に形成したもの（同上公報及び特開昭57
-186663号公報参照）が提案されている。

さらに、燃焼室周りのシール性を高めるため燃焼室孔周
りのビードの高さをガスケット基板の厚さの50％〜160
％の範囲としたもの（実開昭57-18744号公報参照）、ビ
ード表面上にビードのばね強さを高める補強薄板を配置
したもの（実願昭60-176882号公報参照）、燃焼室孔周
縁ビードのばね強さをガスケット外周部のビードのばね
強さより強くすると共に外周部のビードのばね強さを水
孔周縁のビードのばね強さよりも強くしたもの（実願昭
60-176185号参照）等が提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記第１２図及び第１３図に示す従来のシリンダヘッド
ガスケットの使用時、すなわちシリンダヘッドとシリン
ダブロックとの接合面に挿入してシリンダヘッドをシリ
ンダブロックに締めつけ固定した状態における、ガスケ
ットの変形と面圧の発生状態を調べてみると、第１４図
に示すようになる。同図においてガスケット１の各部位
に発生する面圧の強さは縦方向の山の高さで表わされ、
これによると、ガスケットの、燃焼室側端部から外側に
少し離れた個所に面圧力の最高部分が集中していること
と、シリンダヘッド２０の剛性の影響からシリンダヘッ
ド２０とシリンダブロック３０との間の隙間は、ボルト
締めつけ部から燃焼室４０側へと徐々に拡大しているこ
ととがわかる。この結果、従来のガスケットのビードで
は、シリンダヘッド締めつけ時の面圧分布は燃焼室４０
から離れた地点が高く、燃焼室４０付近は低くなってし
まい、このように、ガスケットの、直接高圧ガスが接す
る燃焼室側端部の面圧が低いことは、ガスシールを行う
上において不利である。

本考案は、上記の点に鑑み、シリンダヘッドガスケット
において、燃焼室孔に近接する部位に高い面圧を発生さ
せ、ガスシール性を向上させようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によれば、上記の問題点は、シリンダヘッドガス
ケットの燃焼室孔周縁に形成したビードを複数の並列し
たビードにより構成し、これら並列ビードのばね定数を
異ならしめることにより、解決される。すなわち、上記
問題点を解決するための本考案の構成は、弾性金属板か
らなり、燃焼室孔、油孔、ボルト孔等の開口部を有し、
これら開口部の周縁を取囲むビードを形成したシリンダ
ヘッドガスケットにおいて、燃焼室孔の周縁ビードが、
複数のビードを並列したビードからなり、この並列ビー
ドの燃焼室孔側に位置するビードの高さを自然状態にお
いて外側に位置するビードの高さ以上の高さとし、燃焼
室孔側に位置するビードのばね定数を、外側に位置する
ビードのばね定数より大きくしたことを特徴とするもの
である。

〔作用〕

上記のような構成を有する本考案によれば、これをシリ
ンダヘッドとシリンダブロックとの接合面に介在させ、
シリンダヘッドを締めつけると、燃焼室孔側及び外側の
ビードは共に変形しそこに面圧を生じるが、燃焼室孔側
のビードのばね定数が外側のビードのばね定数より大き
いため、高圧ガスに直接接する燃焼室側に最も高い面圧
が生じ、この高い面圧により、高圧ガスに対するシール
性を向上させるものとなる。

〔実施例〕

本考案の実施例について図面を参照して以下に説明す
る。

第２図は本考案の実施例の全体を示す平面図であって、
同図において、シリンダヘッドガスケット１は弾性薄金
属板、例えばステンレスばね鋼板からなっている。この
ガスケット１は全体として横長の矩形状を呈し、その中
央部に各気筒のシリンダボアに対応する４個の燃焼室孔
２（４気筒機関の場合）が整列して形成され、また隅部
には、シリンダブロックに形成された潤滑油通路に対応
す油孔３が、さらに外周縁に沿って、多数のボルト孔４
がそれぞれ形成されている。各孔２，３，４の周縁には
これを取囲むようビード５，６，７がそれぞれ設けら
れ、またガスケット１の全外周に沿ってビード８が設け
られる。

燃焼室孔２の周縁のビード５の構造を第１図を参照して
説明する。

燃焼室孔ビード５は断面半円状の２つのビード10,11を
並列したビードからなり、燃焼室孔２側に位置するビー
ド１０の高さｈ_１を、外側に位置するビード１１の高さ
ｈ_２より高く（ｈ_１＞ｈ_２）し、両ビード10,11の幅ｗ
は等しくしている。

断面半円状のビードを有するガスケットにおいて、第３
図に示すように、ビード圧縮荷重Ｐいよりビードが圧縮
されたときの圧縮残量がｈ_０であるとした場合、ビード
のばね特性は第４図に示す線図で表わされる。

ビードのばね定数をｋとすると、ｋ＝Δｈ_０／ΔＰ であり、また上記実施例のように、ビード１０の高さを
ｈ_１、ビード１１の高さをｈ_２，ｈ_１＞ｈ_２とし、ビー
ド10,11の幅ｗを同一としたとき、高さｈ_１のビード１
０のばね定数ｋ_ｈ１と高さｈ_２のビード１１のばね定数
ｋ_ｈ２とを比較すると、ｋ_ｈ１＞ｋ_ｈ２となる。すなわ
ち、燃焼室孔側のビード１０の方が外側のビード１１よ
りもばね定数が大きいことを示している。

このように形成されたビード10,11からなるビードを有
するガスケット１のエンジン装着時における面圧の分布
状態が第５図に示されている。

同図によれば、ばね定数の大きいビード１０の部位に最
高の面圧が生じ、ビード１１の部位には低い面圧が生じ
ることがわかる。

このように、本実施例によれば、燃焼室に最も近い部分
に最も高い面圧が得られ、直接高圧ガスに接する部分の
シール性が高くなり、ガスに対するシール性が向上する
ものとなる。

第６図は本考案の第２実施例を示している。

本実施例においては、燃焼室孔側のビード１０の幅ｗ_１
を外側のビード１１の幅ｗ_２より狭く、ｗ_１＜ｗ_２とし
ている。なおこの場合、ビード10,11の高さｈは同一に
形成する。

上記構成のビード10,11のばね特性が第７図に示され、
ビード１０のばね定数をｋ_ｗ１ビード１１のばね定数を
ｋ_ｗ２とすると、ｋ_ｗ１＞ｋ_ｗ２であることを示してい
る。

第８図に本考案の第３実施例を示す。

本実施例は、燃焼室孔側のビード１０の高さｈ_１が外側
ビード１１の高さｈ_２より大きく、またビード１０の幅
ｗ_１をビード１１の幅ｗ_２より狭く、すなわち、ｈ_１＞
ｈ_２，ｗ_１＜ｗ_２としている。

このように各ビード10,11を形成することにより、ビー
ド１０のばね定数がビード１１のばね定数より大きくな
ることは明らかである。

第９図は本考案の第４実施例を示す。

本実施例は２つのビード10,11を向い合わせて配置しビ
ード全体の断面形状をＳ字形に構成したものである。す
なわち、断面半円状のビード10,11を、ガスケットの反
対表面側に凸出させてＳ字形断面を形成するようにして
いる。そして、燃焼室孔側のビード１０の高さをｈ_１、
幅をｗ、外側のビード１１の高さをｈ_２、幅をｗとし、
ｈ_１＞ｈ_２としている。

このようにビード10,11の幅は同一で、ビード１０の高
さをビード１１の高さより大きくしているので、前記第
１実施例と同様に、ビード１０のばね定数がビード１１
のばね定数よりも大きくなる。

第１０図は本考案の第５実施例を示す。

本実施例は前記第４実施例と同様断面Ｓ字形のビードに
おいて、燃焼室孔側ビード１０の幅ｗ_１を外側ビード１
１の幅ｗ_２より狭く、ｗ_１＜ｗ_２とし、両ビード10,11
の高さｈは同一としている。

このように形成しても、前記第２実施例と同様にビード
１０のばね定数がビード１１のばね定数より大きくな
る。

第１１図は本考案の第６実施例を示す。

本実施例は前記第４、第５実施例と同様Ｓ字形ビードに
おいて、ビード10,11の高さと幅を共に異ならしめたも
のである。すなわち、ビード１０の高さをｈ_１、幅をｗ
_１、ビード１１の高さをｈ_２、幅をｗ_２としたとき、ｈ
_１＞ｈ_２、ｗ_１＜ｗ_２としたものである。

このように形成されたビードは、前記第３実施例と同様
に、ビード１０のばね定数がビード１１のばね定数より
大きくなることは明らかである。

なお前記第２実施例から第６実施例のものが、第１実施
例のものと同様、使用時に第５図に示すような面圧を生
じることはもちろんである。

また、前記各実施例とも、各ビード10,11のばね定数の
大きさは、シリンダヘッドの剛性を具えながら、エンジ
ンへの組付け時に、理想的な面圧分布状態となるよう、
適宜選択するものである。

以上、各実施例において、１枚のガスケットについて説
明したが、本考案においてはガスケットは必要に応じ、
複数積層して用いてもよい。

〔考案の効果〕

本考案はシリンダヘッドガスケットにおいて、燃焼室孔
側のビードがその外側のビードよりもばね定数が大きい
ものとなっているので、エンジンへの装着時に燃焼室に
最も近い部位に最高の面圧が生じ、そのため、高圧のガ
スに直接接するガスケットの部位に高いシールが得ら
れ、ガスに対するシール性が向上するものとなる。

また、本考案は燃焼室孔周縁のビードが複数のビードを
並列したビードからなっているため、シリンダヘッドの
締結時に必ずこの並列したビードが共に圧縮状態とな
り、そのためシリンダヘッド、シリンダブロック及びビ
ードの製造誤差によらず、２重のシールが確実に得られ
る。したがって燃焼室孔側に所定厚さの補償部を形成し
た従来のガスケットのようにこの補償部の精密加工によ
ってはじめて良好なシールが達成できるものに比べて、
特別な精密加工を要しないで容易に良好なシールが得ら
れるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の要部を拡大して示す、第
２図のＡ−Ａ線部分で矢印方向に見た斜視図、第２図は
同上実施例の全体平面図、第３図はビード圧縮荷重とビ
ード圧縮残量との説明図、第４図は同上第１実施例のば
ね特性を示す線図、第５図は同上第１実施例の使用時に
おける作用を示す説明図、第６図は本考案の第２実施例
の要部拡大断面図、第７図は同上第２実施例のばね特性
を示す線図、第８図は本考案の第３実施例の要部拡大断
面図、第９図は同上第４実施例の要部拡大断面図、第１
０図は同上第５実施例の要部拡大断面図、第１１図は同
上第６実施例の要部拡大断面図、第１２図は従来のシリ
ンダヘッドガスケットの要部拡大断面図、第１３図は従
来のシリンダガスケットの他の例を示す要部拡大断面
図、第１４図は第１２図に示す従来例の使用時における
作用を示す説明図である。 １…シリンダヘッドガスケット、 ２…燃焼室孔、 ３…油 孔、 ４…ボルト孔、 ５，６，７，８…ビード、 １０…燃焼室孔側ビード、 １１…外側ビード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ▲吉▼島 一也 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 植田 耕作 埼玉県熊谷市三ヶ尻出口3308 日本メタル ガスケット株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−255253（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−137163（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭50−26822（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性金属板からなり、燃焼室孔、油孔、ボ
   ルト孔等の開口部を有し、これら開口部の周縁を取囲む
   ビードを形成したシリンダヘッドガスケットにおいて、
   燃焼室孔の周縁ビードが、複数のビードを並列したビー
   ドからなり、この並列ビードの燃焼室孔側に位置するビ
   ードの高さを自然状態において外側に位置するビードの
   高さ以上の高さとし、燃焼室孔側に位置するビードのば
   ね定数を、外側に位置するビードのばね定数より大きく
   したことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
2. 【請求項２】前記並列ビードが、前記シリンダヘッドガ
   スケットの同一表面側に凸出する２つの断面半円状のビ
   ードからなる実用新案登録請求の範囲第１項記載のシリ
   ンダヘッドガスケット。
3. 【請求項３】前記並列ビードが前記シリンダヘッドガス
   ケットの反対表面側にそれぞれ凸出する２つの断面半円
   状のビードからなる実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のシリンダヘッドガスケット。
4. 【請求項４】前記燃焼室孔側に位置するビードの幅が前
   記外側に位置するビードの幅より狭い実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のシリンダヘッドガスケット。